揚(yáng)麥系列品種產(chǎn)量與光合性能的演變特征.pdf

1、品種遺傳改良對小麥單產(chǎn)提高的貢獻(xiàn)率約為30～50％，近年來世界小麥產(chǎn)量潛力以年平均0.6％的速率增長，由于氣候環(huán)境的變化和栽培條件的不同，不同年代育成的小麥品種在不同麥區(qū)的增產(chǎn)效應(yīng)存在差異。揚(yáng)麥系列品種自育成后對長江中下游冬麥區(qū)小麥增產(chǎn)發(fā)揮巨大的作用，但其品種遺傳潛力改良過程缺乏相應(yīng)的研究。本試驗(yàn)于2013-2015年在揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)場進(jìn)行，采用二因素裂區(qū)設(shè)計，以施氮量為主區(qū)，設(shè)施氮量0kg·hm-2和225k

2、g·hm-2兩個水平;以品種為副區(qū)，不同年代育成的10個揚(yáng)麥品種為裂區(qū)，研究不同年代育成的揚(yáng)麥品種產(chǎn)量構(gòu)成、株型差異、光合物質(zhì)生產(chǎn)能力和運(yùn)轉(zhuǎn)能力、劍葉光合特性、氮素同化能力和運(yùn)轉(zhuǎn)能力的演變及其與產(chǎn)量的關(guān)系，明確今后品種產(chǎn)量進(jìn)一步改良的關(guān)鍵因子，以期為長江中下游小麥品種選育和改良及大面積高產(chǎn)栽培提供參考，主要結(jié)果如下:
　　1、揚(yáng)麥系列品種隨著年代的推移，籽粒產(chǎn)量隨之提高。20世紀(jì)70年代育成品種其產(chǎn)量在5000～6000kg·hm

3、-2，80年代育成品種產(chǎn)量提升至7000kg·hm-2，90年代育成品種產(chǎn)量提升至7500kg·hm-2，其籽粒產(chǎn)量提升的主要是由于穗數(shù)和千粒重的提高，21世紀(jì)育成品種產(chǎn)量提升至7500～8000kg·hm-2，籽粒產(chǎn)量提升主要是由于每穗粒數(shù)和千粒重的提高，穗數(shù)持平或略有下降。
　　2、不施氮條件下，籽粒產(chǎn)量隨年份推移增加的幅度大于施氮處理增加的幅度，表明現(xiàn)代品種較早期育成品種耐低氮能力增強(qiáng)，低氮水平仍能獲得較高產(chǎn)量。氮素對不同年

4、代育成品種籽粒產(chǎn)量增產(chǎn)效應(yīng)，表現(xiàn)為20世紀(jì)70年代品種＞80年代品種＞90年代品種＞21世紀(jì)育成品種。與不施氮處理相比，施氮處理小麥穗數(shù)的增幅隨著年份的推移變大，穗粒數(shù)和千粒重的增幅隨著年份的推移變小。
　　3、現(xiàn)代育成的揚(yáng)麥品種較上世紀(jì)90年代前育成的品種，各器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率提高，花前氮素積累向籽粒輸出能力增強(qiáng)，花后氮同化能力有所下降。氮素籽粒生產(chǎn)效率(NYE)和氮素收獲指數(shù)(NHI)隨著品種育成年份的推移呈上升趨勢，氮素生理效率

5、(NPE)、氮肥農(nóng)學(xué)效率(NAE)和氮肥表觀利用率(NUR)隨著年份的推移呈先上升后下降的趨勢，較2000-2005年育成品種，2006-2010年育成品種氮素生理效率(NPE)、氮肥農(nóng)學(xué)效率(NAE)和氮肥表觀利用率(NUR)下降。
　　4、隨育成年份推移，拔節(jié)期至成熟期群體莖蘗數(shù)，70年代至90年代育成品種植株呈增加趨勢，2000年后育成品種呈減小的趨勢。隨年份推移莖蘗成穗率提高;最大葉面積指數(shù)指數(shù)呈先下降后上升的趨勢，乳熟期

6、葉面積指數(shù)衰減速率隨育成年代推移減緩。2000年后育成品種，最大葉面積指數(shù)和群體最高莖蘗數(shù)適宜，符合小麥高產(chǎn)群體質(zhì)量指標(biāo)要求，粒葉比高，是獲得較高籽粒產(chǎn)量的群體質(zhì)量保證。
　　5、揚(yáng)麥系列品種選育過程中，株高由高稈演變?yōu)榘氚挘?0世紀(jì)70年代、80年代育成品種株高在100cm左右，90年代后品種株高降至80～90cm，株高的降低主要是節(jié)間的縮短。葉型從披散型向緊湊型、半緊湊型演化，20世紀(jì)90年代前育成的揚(yáng)麥品種，劍葉葉長較長，

7、長寬比值大，90年代后，劍葉葉長縮短，長寬比減小，上三葉葉基角減小，株型變緊湊，造成了小麥田間透光率得到較大改善，有效地提高了群體中下部葉片的光合效能。
　　6、現(xiàn)代揚(yáng)麥品種花后劍葉SPAD峰值高于上世紀(jì)育成品種，花后數(shù)值下降平緩。開花期劍葉凈光合速率隨著年代的推移呈上升趨勢，20世紀(jì)90年代后育成品種間差異較小?，F(xiàn)代品種花后劍葉凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率下降緩慢，能夠保持較低的胞間CO2濃度，劍葉RuBP羧化酶活性高，PEP

8、C酶活性下降慢。花后可溶性蛋白含量降低慢，SOD、POD、CAT活性較高，膜脂化程度低，能夠有效清除超氧陰離子自由基，抗氧化代謝處于較高水平，減緩花后葉面積衰減，延長了花后凈光合速率高值，是現(xiàn)代育成揚(yáng)麥品種小麥具有較高花后干物質(zhì)積累量的生理基礎(chǔ)。
　　7、揚(yáng)麥系列品種，成熟期干物質(zhì)積累量隨著年份的推移呈上升趨勢，產(chǎn)量與成熟期干物質(zhì)積累量呈顯著正相關(guān)，揚(yáng)麥系列品種花后干物質(zhì)積累量對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)隨著育成年份的推移而提高，早期育成品種僅為

9、60～70％，而現(xiàn)代育成品種提高至65～75％。莖鞘花前貯存物轉(zhuǎn)運(yùn)能力加強(qiáng)，葉片貯存物轉(zhuǎn)運(yùn)能力減弱，現(xiàn)代品種葉片貯存物轉(zhuǎn)運(yùn)的減少，花后葉片光合物質(zhì)生產(chǎn)能力增強(qiáng)，花后干物質(zhì)積累量增加是現(xiàn)代育成的揚(yáng)麥品種高產(chǎn)的關(guān)鍵所在。
　　8、通徑分析表明，劍葉長度和劍葉面積對籽粒產(chǎn)量的直接影響最大，其次為株高，說明在揚(yáng)麥系列品種選育過程中，株型的改良是產(chǎn)量提高的關(guān)鍵因子，此外開花期劍葉凈光合速率、乳熟期葉面積指數(shù)、開花期可溶性蛋白含量、成熟期干物